تكنولوجيا تجديد قضبان الوقود النووي عن طريق الاستخراج

تكنولوجيا تجديد قضبان الوقود النووي (المعروف باسم إعادة معالجة الوقود النووي) يتضمن بالفعل طرقًا مختلفة للفصل الكيميائي, من بينها الاستخراج هو أحد التقنيات الأساسية. وفيما يلي وصف منهجي لهذه التكنولوجيا:

1. الغرض من تكنولوجيا تجديد قضبان الوقود النووي
لا يزال الوقود المستهلك من المفاعل النووي يحتوي على كمية كبيرة من المواد القيمة, بما في ذلك بشكل رئيسي:

• اليورانيوم 235 غير القابل للانشطار (تقريبًا 1%) والبلوتونيوم 239 (تقريبًا 1%)

• النويدات الانشطارية (مثل اليورانيوم 233, البلوتونيوم-241, إلخ.)

• الأكتينيدات الثانوية وبعض نواتج الانشطار

من خلال تكنولوجيا التجديد, ويمكن استعادة هذه المواد الانشطارية وإعادة معالجتها وتحويلها إلى وقود, تحسين استخدام موارد اليورانيوم وتقليل حجم وسمية النفايات عالية الإشعاع.

2. العملية الأساسية للتجديد القائم على الاستخراج: عملية بوركس

حالياً, العملية الصناعية الأكثر استخدامًا هي عملية PUREX (استخلاص البلوتونيوم واليورانيوم عن طريق الاستخلاص). خطواتها الأساسية هي كما يلي:

(1) تحلل الوقود المستهلك

• بعد قص مجموعة الوقود المستهلك, يذوب في حامض النيتريك الساخن, تحويل اليورانيوم, البلوتونيوم, ومنتجات الانشطار إلى محلول النترات.

(2) فصل الاستخراج

• 30% فوسفات ثلاثي بوتيل (TBP) يذوب في الكيروسين أو هيدروكسيد رباعي البروبيلين (مخفف) يستخدم كمرحلة عضوية.

• يتم خلط محلول النترات مع الطور العضوي. اليورانيوم (UO₂²⁺) والبلوتونيوم (بو⁴⁺) تشكل مجمعات مع TBP وأدخل المرحلة العضوية, في حين أن معظم منتجات الانشطار (مثل السيزيوم, السترونتيوم, والعناصر الأرضية النادرة) تبقى في المرحلة المائية, تحقيق الانفصال الأولي. (3) استخراج الظهر وتنقيته

• فصل اليورانيوم/البلوتونيوم: يتم تقليل البلوتونيوم إلى Pu³⁺ (لا يمكن استخراجه بسهولة بواسطة TBP) باستخدام عامل الاختزال (مثل Fe²⁺, ش⁴⁺, أو هيدروكسيلامين), مما يؤدي إلى انتقاله من الطور العضوي إلى الطور المائي, بينما يبقى اليورانيوم في المرحلة العضوية.

• استخلاص اليورانيوم الخلفي: يتم استخلاص اليورانيوم مرة أخرى من الطور العضوي باستخدام حمض النيتريك المخفف.

• من خلال الاستخراج متعدد المراحل والاستخراج الخلفي, منتجات اليورانيوم والبلوتونيوم بدرجة نقاء تصل إلى 99.9% يمكن الحصول عليها.

في ملخص, تكنولوجيا تجديد قضبان الوقود النووي (إعادة المعالجة) عن طريق الاستخراج هي تقنية فصل كيميائي ناضجة, مع عملية PUREX في جوهرها. وهو يحمل قيمة كبيرة في تحسين استخدام الموارد النووية والحد من النفايات, ولكنها تواجه أيضًا تحديات تتعلق بعدم الانتشار, الاقتصاد, وإدارة النفايات. وسوف يركز التطوير المستقبلي على زيادة الكفاءة, عدم الانتشار, والتقليل من النفايات.

مستخلصات المعادن لدينا على النحو التالي, إذا كنت بحاجة إلى أي نوع, اسألنا من فضلك:

1. ص 204 (D2EHPA أو HDEHP) يستخدم هذا للخطوة الأولى لإزالة الشوائب لخام النيكل اللاتريت.
2. DY319 مستخرج استخلاص مشترك من النيكل والكوبالت عالي الكفاءة لإعادة تدوير البطارية, يمكن إخراج النيكل والكوبالت معًا من إلكتروليت بطارية الليثيوم.
3. DY272 مستخلص فصل الكوبالت النيكل, يمكن أن يأخذ الكوبالت من محلول الكوبالت النيكل, ثم اترك النيكل النقي.
4. DY988N/DY973N/DY902/DY5640 كاشف استخلاص مذيبات النحاس.
5. P507 مستخرج المعادن غير الحديدية للنحاس, الزنك, النيكل والكوبالت, الكادميوم, ذهب فضه, معادن المجموعة البلاتينية, الأتربة النادرة وما إلى ذلك.
6. DY377 مستخرج فعال لفصل النيكل والماس.
7. DY366 مستخرج سكانديوم.
8. DY316 مستخلص الليثيوم.
9. دي-SS-01 مستخرج للحديد, الكالسيوم, الكادميوم والسكانديوم عند قيم pH مختلفة.